清香型白酒釀造中的微生物和風味物質研究

清香型白酒起源于我國北方黃河流域，至今已有1500多年的歷史。作為我國歷史優秀的傳統酒類，清香型白酒生產方式呈現開放性的特點，整個釀造過程由多種微生物共同參與，含有近千種風味物質，具有清香純正、余味爽凈、醇甜柔和的特點，可謂是“清字當頭，凈字到底”，深受廣大人民群眾的喜愛。因此，深層次分析和研究清香型白酒釀造中的微生物和風味物質，改進優化釀造工藝，對于我國飲品制造業的可持續發展意義深遠，有利于社會經濟的高質量發展。

1.清香型白酒釀造工藝

按照酒曲成分，可將清香型白酒劃分成三大類，分別是大曲、小曲與麩曲，其中“高粱”是三者主要的原料，但由于高粱的品種較多，不同品種高粱的支鏈淀粉、粗蛋白以及單寧含量等差異較大，因此膨脹系數、吸水性能以及糊化率等也呈現出了個性化的特點，在釀造清香型白酒的過程中，需要對高粱的品質進行嚴格的檢測，確保其各方面參數符合技術規范，為白酒的品質提供堅實的保障。

通過對清香型白酒工藝流程的觀察和分析可知，整個釀造過程涉及到一系列復雜且繁瑣的內容。清香型白酒的釀造由多個技術環節構成，整體可概括為三大步驟，分別是清蒸清燒——地缸發酵——清蒸二次清。以“大曲清香”為例，在實際釀造的過程中，需要優選品質良好的高粱以及相關輔料，采用“清蒸技術”處理好高粱、輔料等，再按照一定的比例加入豌豆與大麥兩種材料，將各類材料混合到一起后，會形成“低溫大曲”，將其作為糖化發酵劑。第一次蒸餾結束后，將低溫大曲加入到酒醅內展開第二次發酵，并做好整酒處理。上述操作結束后，篩選出酒醅丟棄后，就能夠獲得純正、柔和的大曲清香，其主要成分有兩個，一個是乙酸乙酯，另一個是乳酸乙酯，二者的比例直接關系到成品酒的質量，控制在合理范圍內，既能夠實現對原材料的有效利用，避免造成不必要的資源浪費，還能夠在最大程度上保障產品的品質，提高成品酒的市場競爭力。

具體而言，應用酒曲釀造工藝是我國清香型白酒的一大特色，這一工藝被國外釀酒專家稱之為堪比中國四大發明的存在，而“酒曲”本身是一種富含多種微生物菌的生態制品，因此分析清香型白酒釀造過程中的微生物，再對釀造工藝進行科學的改進和升級，有利于提高我國清香型白酒的釀造水平，強化飲品制造業的國際競爭能力。

2.清香型白酒微生物的群落組成與作用研究

2.1 微生物的群落組成

在釀造清香型白酒的過程中，為保證產品的質量，需要利用地缸等容器進行固態發酵。不同于濃香型白酒、醬香型白酒的窖池發酵，這種固態發酵所形成的微生物群落較為特殊，主要由兩部分組成，一部分是大曲微生物和酒醅微生物，另一部分是環境微生物，前者起主導作用，后者具有輔助作用。在整個固態發酵體系中，存在多種不同類型的微生物，如乳酸菌、芽孢桿菌、細菌、霉菌以及放線菌等，這些微生物互相作用、彼此影響后，賦予清香型白酒獨特的風味。

2.2 微生物作用分析

2.2.1 乳酸菌

乳酸菌對清香型白酒的影響較大，主要體現在酸度、風味以及雜菌抑制三個方面。

其一，酸度調節。酸類是清香型白酒釀造的關鍵元素，而乳酸是酸類的重要組成部分。主要的形成機理為：乳酸菌經過糖酵解反應后，自動生成丙酮酸，在乳酸脫氫酶的催化作用下，丙酮酸被還原成乳酸。乳酸調節發酵環境，使其保持在合理的pH范圍內。當發酵池的酸度適宜時，酵母的生長速率將會有所升高，有利于酒精的生成，能夠大幅提高出酒率。

其二，風味質量。乳酸菌的發酵會生成大量的風味物質，其中就包括乳酸乙酯，該物質的含量直接關系到清香型白酒的風味。因此，利用乳酸菌催生乳酸乙酯，能夠提高白酒的風味質量，賦予白酒獨特的清香。

其三，雜菌抑制。味道的純正度是衡量清香型白酒是否合格的關鍵指標，而影響清香型白酒味道的因素較多，其中就包括雜菌。因此如何有效抑制雜菌始終是白酒制造企業重點關注和研究的問題。權威研究表明，乳酸菌本身具有一定的去雜功能，可實現對白酒異味、雜味的有效抑制，確保清香型白酒的品質達標。

2.2.2 芽孢桿菌

對于清香型白酒而言，芽孢桿菌主要有兩個作用，一個是提高發酵效率。酶類物質在清香型白酒的釀造中發揮著至關重要的作用，而芽孢桿菌能夠產生多種酶類，如蛋白酶、淀粉酶等，同時還能夠促進蛋白粉與淀粉的快速分解，有助于提高發酵效率。另一個是改善白酒風味。芽孢桿菌不僅能夠生成酶類物質，還能夠釋放各種醇類物質，并抑制雜菌的繁殖，發揮出抗菌的功能，當雜菌的數量有所減少，醇類、酶類等有利于發酵的微生物增多后，清香型白酒的風味就會得到明顯的改善，從而滿足消費者對高質量酒品的需求，為企業創造更多的經濟效益和社會效益。

2.2.3 各類功能菌

清香型白酒釀造的功能菌指的是酵母菌、霉菌與細菌，三者的功能作用呈現出個性化的特點，體現在以下幾個方面：

首先，酵母菌。酵母菌素有“發酵動力”之稱，對于清香型白酒發酵效率的提升，起著積極的促進作用。在白酒的釀造初期，各種非釀酒酵母大量存在于固態發酵體系中，如假絲酵母屬、畢赤酵母屬等。在這些非釀酒酵母的影響下，釀酒酵母的豐度較低，但隨著發酵時間的不斷推移，釀酒酵母逐漸取代非釀酒酵母，豐度日益升高。在發酵的7-8d，酵母菌的數量最多，但8d以后，發酵渡過頂火期，酵母菌的數量就會逐漸減少。

其次，霉菌。霉菌被稱為白酒釀造的“糖化動力”，因為霉菌的淀粉酶活性較強，在發酵初期數量最多，起著糖化的作用，但當發酵時間超過3d以后，霉菌的數量就會急速下降，甚至完全消失。

最后，細菌。細菌是風味物質形成的前提，常見的種類較多，如微桿菌屬、棒狀氏菌屬以及節桿菌屬等都屬于典型的細菌。在清香型白酒釀造的全生命周期，細菌可能會出現二次、三次生長的情況，對白酒風味的影響較大。

3.清香型白酒中的風味物質研究

3.1 風味物質的鑒定分析實驗

在研究清香型白酒內的風味物質時，本文主要是采用實驗論證的方式。準備各種材料試劑、儀器設備，配置標準溶液。做好充足的準備工作后，從專業的角度出發，配置65%乙醇水溶液，主要的配置方法為：準備65mL的乙醇，將純凈水與乙醇混合到一起，形成100mL的混合物質后，放置到冰箱內留存待用，其中冰箱內的溫度應控制在4℃左右。在開展清香型白酒風味物質單標溶液的配置工作時，要選取甲醇、乳酸乙酯、乙醇以及乙酸乙酯等物質的色譜純溶液，在0.22μm針式過濾器的作用下，對色譜純溶液進行過濾后，保存在溫度≈4℃的冰箱內。在開展清香型白酒風味物質混合標準溶液的配置工作時，要在移液裝置的作用下，對風味物質進行吸取，同時還要用65%的乙醇水溶液對風味物質進行稀釋，經過稀釋后濃度應符合技術標準。將各種風味物質的質量濃度稀釋到合理范圍內后，從每個風味物質中提取200μm，將各個風味物質攪拌混合均勻后，制備成標準溶液，儲存到適宜的環境內。上述操作結束后，還要控制好色譜條件，主要是將各個環節的溫度控制在標準范圍內，整個工藝流程為：40℃→維持2min→升高到45℃→維持2min→升高到100℃→維持2min→升高到210℃。依次進行。除此之外，還要嚴格控制氫氣、空氣以及載氣流速等關鍵的技術參數，保證實驗結果的可靠性。

3.2 主要風味物質

通過對氣相色譜法的合理應用，能夠準確檢測出各種風味物質在清香型白酒中的含量，如下所述：

3.2.1 酸性風味物質

酸性風味物質指的是乙酸，這種物質對白酒風味的影響較大，平均含量在650mg·mL-1左右。由此可知，在釀造白酒的過程中，也應按照這一數值控制酸性風味物質。

3.2.2 醇類物質

醇類物質作為白酒的重要組成部分，具有襯托醇香，使香氣更加濃郁、豐滿的功能，且能夠延長香氣的持續時間。最終的檢測結果表明，甲醇在清香型白酒中的含量為165.60mg·mL-1，能夠滿足白酒對香氣和品質的要求，且有利于提高白酒的酒精含量，強化產品的競爭能力。

3.2.3 酯類物質

脂類物質指的是乙酸乙酯與乳酸乙酯，前者的含量為1552.59mg·mL-1，后者的含量為5056.01mg·mL-1。經實踐證明，將該物質的含量控制在標準范圍內，對于白酒香氣的提升，具有重要的保障作用。

4.微生物對清香型白酒風味物質形成的影響機制

4.1 微生物代謝途徑與風味物質生成

在清香型白酒釀造期間，微生物的代謝途徑主要有兩個，分別是糖化與發酵。其中糖化指的是在釀造過程中，微生物對高粱內部的淀粉進行轉換，獲得糖，這一工藝程序由霉菌負責。發酵是微生物的另一代謝途徑，指的是酒精發酵與醋酸發酵。前者主要是酵母菌應用霉菌生成的糖對酒精進行發酵，在這一過程中，會將葡萄糖轉化成兩種物質，一種是乙醇，另一種是二氧化碳，該工藝環節的運行質量，直接關系到酒品的酒精含量以及風味特性。醋酸發酵是在一定技術條件下，利用醋酸菌對乙醇進行氧化，獲得醋酸后，給予白酒清香的風味。

4.2 微生物間的相互作用對風味的影響

在固態發酵體系中，各類微生物以共生、競爭、寄生的關系存在，影響著整個發酵過程。清香型白酒的開放式混菌發酵工藝，主要就是利用不同微生物的相互作用關系，維持微生物群落的穩定性，再調節控制風味，為清香風味的形成奠定良好的基礎。

各類微生物在固態發酵體系中互相競爭但又彼此依存，共同賦予白酒清香、濃郁的風味。其中酵母菌與霉菌兩大功能菌，在工藝溫度較低的條件下，生長質量和代謝速度會顯著升高，能夠大幅度提高發酵效率，減少發酵周期，最多可減少30d，同時，酵母菌還能夠產醇生香，而霉菌則起著均衡內部水分的作用。此外，功能菌的重要組成部分細菌，在初次生成、二次生成與三次生成的漫長周期中，可釋放香味成分，改善白酒的風味。

結論

綜上所述，傳統酒類清香型白酒的釀造具有技術工藝復雜、環節程序繁多等特點，一旦操作不當，不僅會浪費大量的資源，還會影響到酒品的風味，導致酒品市場競爭力不足，給企業造成難以挽回的經濟損失。因此，在釀造清香型白酒的過程中，要充分了解各類微生物對釀造工藝的影響，并掌握各種風味物質的形成影響機制，確保釀造工藝的具有專業性與合理性，為酒品的質量提供堅實的保障，促進我國飲品制造業的長久穩健發展。研究成果具備一定的理論參考和實踐指導價值，能夠為我國飲品制造業更好的釀造清香型白酒提供科學的指導、指明正確的方向。

作者簡介

萬思東（1993.08-），男，漢族，四川瀘州人，釀酒工程助理工程師，本科；研究方向：釀酒。